王靜茹
（國土資源部實物地質資料中心，三河065201）
摘要 本文從元數據概念出發，結合實物地質資料信息化現狀，對實物地質資料采取元數據技術實現數字化進程中的若幹問題進行了探索。重點論述了元數據技術在實物地質資料信息化的重要性和可行性，闡明了在實物地質資料領域應用元數據技術可以避免其他行業在數字化進程中遇到的問題，從而更有效的實現數據***享，對促進實物地質資料成果的交流和推廣，有著十分重要的意義。
關鍵詞 元數據；實物地質資料；信息化；應用
1 概述
信息化、數字化使信息資源提供者和使用者之間突破時間、空間、地域的限制，使信息資源實現更廣時空範圍內的***享。隨著科技水平的不斷進步，交流範圍的不斷拓展，對數字化的信息資源采取標準化、專業化處理，已成為信息資源提供者和使用者的***同要求。目前，很多領域在數字化時選擇了元數據處理技術，它通過采用普遍適用的數據標準，使信息資源具有很強“可讀性”、科學性和先進性，實現了信息資源的數字化和更大範圍***享，滿足了不同使用者的差異性要求，取得了很好的社會效益和經濟效益。
2 元數據概念與技術特點
2.1 元數據的基本概念
元數據最本質的定義是關於數據的數據（data about data）。元數據可以為各種形態的信息資源（或稱本體）提供規範、普遍的描述方法和檢索工具，為分散的、由多種資源組成的信息體系提供整合的工具與紐帶。
元數據的功能或作用主要為描述、資源發現、數據管理、訪問控制、數字化保存、內容分級等諸多方面。按照元數據的主要功能，元數據壹般可分為描述性元數據、管理型元數據、結構性元數據、保存性元數據等。描述性元數據是用來描述、發現和鑒別數字化信息對象，它主要描述信息資源的主題和內容特征。管理型元數據是以管理資源對象為目的的屬性元素，包括資源對象的顯示、註解、使用、長期管理等方面的內容。結構性元數據用於定義壹個復雜的資源對象的物理結構，以利於信息檢索和顯示。元數據最基本的功能是通過數據元素集定義資源對象的各類屬性，這些屬性的大量實例可以表達為關系型數據庫中的表，從而能夠利用數據庫系統或各類應用軟件進行管理。保存性元數據是以保存資源對象為信息系統的開發目的，特別註重資源對象長期保存有關的屬性。
元數據的提供者可以根據本體的不同，有側重地實現某些功能。如對實物地質資料而言，由於其歷史價值壹般較高，要求長期保存並能基本維持其原貌，但在自然條件下，要達到這壹要求具有相當的難度，必須支付相當昂貴的日常維護成本。在數字化背景下，則完全可以實現永久“虛擬”保存功能，從這壹角度說，實物地質資料元數據可以認為是保存性元數據，另外，實現資源發現等其他功能也比較重要。
2.2 元數據技術特點
簡單地說，元數據技術是指基於元數據標準而實現資源數字化的壹整套標準、流程的總稱。元數據標準是經過標準化組織認可的元數據方案。
（1）元數據標準將成為未來數字化的普遍標準。數字化是隨著互聯網的產生而產生的。同時，隨著互聯網語言標準的變化，數字化語言標準將作適應性調整和變化。目前網絡環境下的數字化成果大多數基於第二代互聯網語言標準。研究表明，隨著互聯網的飛速發展，下壹代萬維網——語義萬維網（Semantic Web）將賦予萬維網上所有資源唯壹的標識，並在資源之間建立機器可處理的各類語義聯系，元數據將是語義萬維網的語義基礎。隨著新壹代萬維網的普及和推廣，目前的大多數非元數據數字化成果將面臨被淘汰，或是付出高成本將其轉換為元數據標準。
（2）元數據技術以資源數字化為前提，以元數據集為內核。資源數字化是采取元數據技術的前提和基礎，從理論上來說任何資源都可別標識，都可以進行數字化處理，也都可以采取元數據技術，但限於技術條件和效益—成本約束，有些資源無法（或不值得）數字化，因此也不宜使用元數據技術。
（3）元數據強烈依賴網絡平臺。形象地說，元數據是在網絡環境下，計算機之間進行交流的語言，元數據既看不見，又摸不著，不是壹種可視語言，它只有依托網絡平臺，其所描述的本體才能表達和展現出來，元數據對網絡環境具有強烈的依賴性，離開網絡，就無從談論元數據。
3 元數據技術在實物地質資料信息資源應用中的重要性和可行性
實物地質資料壹般無法復制，即使隨著科學技術水平的提高和分析手段的改進，能夠在特定條件下實現部分重置，但成本也是很高的。再加上同樣高昂的采集成本，壹份實物地質資料，其直觀的經濟價值就相當可觀。
實物地質資料的最主要的功能是為長期、可持續地研究、分析我國基礎地質、礦產資源等方面提供基礎性研究樣本。因此，實物地質資料的社會性和公益性價值是無法用金錢來衡量的，是壹種形成於歷史、發掘於現代、惠及後世的極其寶貴的社會資源。但是，由於實物地質資料大部分以實體形態存在（如巖心、礦心、巖石樣本等），移動困難，資料使用者只好采取實地觀察的形式，給使用者造成很大的不便。而且，這些實物資料在移動過程中易於損毀，造成無法彌補的損失。因此，利用先進的技術方法，改進和提高分析手段，對加強實物地質資料保管、分析研究和提高其使用效率，具有十分重要的意義。元數據技術就可以很好地解決這壹問題，它可以在不見實物的情況下，利用網絡平臺，實現對實物地質資料物理、化學等屬性特征的分析研究工作。在這壹過程中，元數據扮演了實物“替代品”的角色，即使實體被損毀或丟失，通過元數據技術采集的信息仍可以達到“恢復”實體的效果。實體與虛擬體的分離，可以減輕對實體的維護壓力，降低損耗和維護成本，亦可延長實體的使用壽命。
按照元數據技術原理，資源是可以被標識的任何東西，既可以是實體的，也可以是抽象的。實物地質資料主要以實體形態存在，包括巖心、礦心、軟泥心、巖石、礦石、礦物、巖石光片、薄片、重砂等，另外，如分析材料、物理性實驗結論、化驗成果等則以抽象形態存在。從理論上來說，實物地質資料也是壹種資源，無論其是實體形態，還是抽象形態，均可以采取元數據技術進行處理，因此，采取元數據技術在理論上是可行的。
國家已經發布了地理信息元數據（ISO 19115—2003（E）Geographic information-Metadata.GB/T 19710—2005）和國土資源信息核心元數據標準（TD/T 1016—2003），對指導和推進元數據技術在地質領域的應用起到了重要的作用。2007年12月7日，中國地質調查局發布了《地質信息元數據標準》，這壹系列與元數據有關的重要標準的發布，標誌著在地質領域應用元數據技術已經有了成熟的制度基礎。
元數據技術是以信息數字化為實踐基礎，以網絡為背景，以元數據集為內核，因此首先要求資源的數字化，其次對信息平臺有強烈的依賴性。隨著《實物地質資料管理辦法》的頒布實施，實物地質資料的管理逐步規範化、制度化，實物地質資料中心已經根據國土資源部“關於建立健全地質資料網絡服務體系”的通知要求，建立了自己的信息平臺。巖心掃描技術和圖像分析技術也越來越成熟，也使實物地質資料數字化成為現實。在實物地質資料領域采取元數據技術，在硬件方面已經沒有無法逾越的障礙。
因此，在實物地質資料領域應用元數據技術，在理論上、制度上、硬件等方面已經具備成熟條件，完全可以根據元數據標準實現實物地質資料資源信息化，建立實物地質資料元數據集。
4 結論與建議
目前許多發達國家已經進入數字化時代，我國也加大了對數字化的投入和建設，相對於其他領先行業和領域，如石油行業，實物地質資料領域處於較落後的位置，數字化建設基本剛剛起步，但正是這種明顯的劣勢，通過各方面的努力，卻可以轉化為優勢，即在起步階段就采取高技術標準，就完全可以避免重走其他行業在探索階段所必須經歷的彎路，大幅度降低成本。采用元數據這壹“通用”語言，就可以實現數據在國際國內間的互換，對促進實物地質資料成果的交流和推廣，有著十分重要的意義。
目前，實物地質資料管理工作依舊以傳統的實體整理為主，數字化成果較少且尚處於起步階段，而且國家及有關部門對實物地質資料數字化還沒有強制提出采用元數據標準。但是，元數據技術作為下壹代網絡信息資源整理技術的發展方向和新標準，現在數字化技術條件下的實物地質資料數字化成果將難以適應新技術發展的要求，也勢必會阻礙實物地質資料的深入開發和廣泛***享。因此，根據網絡新技術發展要求，盡快盡早地采用元數據技術實現實物地質資料的數字化，為全社會提供更廣泛的公益性服務，是實物地質資料整理、應用的重要課題之壹。